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考虑磁场影响的磁性形状记忆合金分段线性化超弹性本构模型研究
被引量:
1
1
作者
陈超
陈鑫
+3 位作者
刘涛
孙勇
还毅
唐柏鉴
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期243-256,共14页
磁性形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy,MSMA)作为一种新型智能材料,同传统温控形状记忆合金一样具有形状记忆效应和超弹性效应。现有的MSMA本构模型大多存在理论性强、形式繁杂、参数较多等问题,不利于实际工程应用。为此,该...
磁性形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy,MSMA)作为一种新型智能材料,同传统温控形状记忆合金一样具有形状记忆效应和超弹性效应。现有的MSMA本构模型大多存在理论性强、形式繁杂、参数较多等问题,不利于实际工程应用。为此,该文借助线性化方法,建立了超弹性MSMA分段线性化应力-应变关系;引入应力择优取向马氏体变体体积分数作为内变量,基于塑性理论框架,构建了MSMA分段线性化超弹性本构模型;提出了描述临界应力与环境磁场关系的Logistic关系函数,并基于试验数据拟合了关键参数;利用所建立的本构模型对考虑磁场影响下的MSMA超弹性进行了数值模拟,并从滞回曲线形状和滞回耗能两个方面与试验结果对比。结果表明:所提出的临界应力与环境磁场关系函数拟合优度可达0.993;材料本构模型预测曲线与试验结果较为接近,理论耗能能力与试验结果误差平均为11.9%。因此,模型能够较为准确地模拟MSMA的超弹性变形过程和耗能能力,为预测考虑磁场影响的MSMA超弹性特性提供了一种简便方法。
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关键词
磁性形状记忆合金
超弹性
本构模型
马氏体重定向
塑性理论
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职称材料
纳米单晶NiTi合金单程形状记忆效应的分子动力学模拟
2
作者
李静
王冰
+2 位作者
于超
阚前华
康国政
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期118-126,共9页
采用基于第二近邻修正型嵌入原子势的分子动力学方法研究了纳米单晶NiTi合金的单程形状记忆效应,详细阐明了温度诱发马氏体相变和应力诱发马氏体重定向过程中纳米单晶的变形行为和微结构演化,进一步分析了加/卸载速率对NiTi合金单程形...
采用基于第二近邻修正型嵌入原子势的分子动力学方法研究了纳米单晶NiTi合金的单程形状记忆效应,详细阐明了温度诱发马氏体相变和应力诱发马氏体重定向过程中纳米单晶的变形行为和微结构演化,进一步分析了加/卸载速率对NiTi合金单程形状记忆效应的影响.结果表明,NiTi纳米单晶在应力加载过程中发生马氏体重定向,卸载后存在残余应变;当加热到奥氏体转变结束温度以上时,马氏体逆相变为奥氏体相,残余应变逐渐减小,但未完全回复;随着应力加载速率的增加,重定向临界应力和模量逐渐增加;再次降温过程中不同加载速率下的原子结构演化各不相同.
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关键词
NITI形状记忆合金
分子动力学模拟
单程形状记忆效应
马氏
体相变
马氏体重定向
原文传递
题名
考虑磁场影响的磁性形状记忆合金分段线性化超弹性本构模型研究
被引量:
1
1
作者
陈超
陈鑫
刘涛
孙勇
还毅
唐柏鉴
机构
苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室
江苏省住房和城乡建设厅
江苏省建筑科学研究院有限公司
中央军委后勤保障部工程质量监督中心
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期243-256,共14页
基金
国家自然科学基金项目(51408389)
江苏省自然科学基金项目(BK20181078)
+3 种基金
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(19KJA430019)
江苏省“333”工程科研项目(BRA2018372)
江苏省六大人才高峰项目(JZ004,JZ005)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX20_1094)。
文摘
磁性形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy,MSMA)作为一种新型智能材料,同传统温控形状记忆合金一样具有形状记忆效应和超弹性效应。现有的MSMA本构模型大多存在理论性强、形式繁杂、参数较多等问题,不利于实际工程应用。为此,该文借助线性化方法,建立了超弹性MSMA分段线性化应力-应变关系;引入应力择优取向马氏体变体体积分数作为内变量,基于塑性理论框架,构建了MSMA分段线性化超弹性本构模型;提出了描述临界应力与环境磁场关系的Logistic关系函数,并基于试验数据拟合了关键参数;利用所建立的本构模型对考虑磁场影响下的MSMA超弹性进行了数值模拟,并从滞回曲线形状和滞回耗能两个方面与试验结果对比。结果表明:所提出的临界应力与环境磁场关系函数拟合优度可达0.993;材料本构模型预测曲线与试验结果较为接近,理论耗能能力与试验结果误差平均为11.9%。因此,模型能够较为准确地模拟MSMA的超弹性变形过程和耗能能力,为预测考虑磁场影响的MSMA超弹性特性提供了一种简便方法。
关键词
磁性形状记忆合金
超弹性
本构模型
马氏体重定向
塑性理论
Keywords
magnetic shape memory alloy
hyperelasticity
constitutive model
martensitic body weight orientation
plasticity theory
分类号
TG139.6 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
纳米单晶NiTi合金单程形状记忆效应的分子动力学模拟
2
作者
李静
王冰
于超
阚前华
康国政
机构
西南交通大学力学与工程学院
出处
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期118-126,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11532010,11572265)资助.
文摘
采用基于第二近邻修正型嵌入原子势的分子动力学方法研究了纳米单晶NiTi合金的单程形状记忆效应,详细阐明了温度诱发马氏体相变和应力诱发马氏体重定向过程中纳米单晶的变形行为和微结构演化,进一步分析了加/卸载速率对NiTi合金单程形状记忆效应的影响.结果表明,NiTi纳米单晶在应力加载过程中发生马氏体重定向,卸载后存在残余应变;当加热到奥氏体转变结束温度以上时,马氏体逆相变为奥氏体相,残余应变逐渐减小,但未完全回复;随着应力加载速率的增加,重定向临界应力和模量逐渐增加;再次降温过程中不同加载速率下的原子结构演化各不相同.
关键词
NITI形状记忆合金
分子动力学模拟
单程形状记忆效应
马氏
体相变
马氏体重定向
Keywords
NiTi shape memory alloy
molecular dynamics simulation
one-way shape memory effect
martensitic transformation
martensite reorientation
分类号
TG139.6 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑磁场影响的磁性形状记忆合金分段线性化超弹性本构模型研究
陈超
陈鑫
刘涛
孙勇
还毅
唐柏鉴
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
2
纳米单晶NiTi合金单程形状记忆效应的分子动力学模拟
李静
王冰
于超
阚前华
康国政
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
原文传递
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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